SONOS器件及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种SONOS器件，存储单元的选择管的第一栅极结构形成于浅沟槽中，第一栅极结构的第二侧形成有存储管的第二栅极结构以及底部的第二沟道区；在第一和第二栅极结构的两侧包括仅两个源漏注入区，能使存储单元呈1.5T型结构，从而能减少器件的面积。第一栅极结构的第一多晶硅栅和第二多晶硅栅在纵向和横向上无交叠，能降低第一和第二多晶硅栅之间的漏电，降低器件功耗，提高器件的可靠性，降低对第一和第二多晶硅栅之间绝缘层的质量要求，能防止第一和第二多晶硅栅之间的互相干扰。本发明专利技术还公开了一种SONOS器件的制造方法。

【技术实现步骤摘要】
SONOS器件及其制造方法
本专利技术涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种SONOS器件；本专利技术还涉及一种SONOS器件及其制造方法。
技术介绍
具有低操作电压、更好的COMS工艺兼容性的SONOS(Silicon-Oxide-Nitride-Oxide-Silicon)非挥发性存储器被广泛用于各种嵌入式电子产品如金融IC卡、汽车电子等应用。目前常用存储器单元结构由一个完整的存储管和一个完整的选择管(select-gate，SG)组成2晶体管结构(2transistors，2T)即2T型SONOS非挥发性存储器，每个晶体管都有完整的源极，漏极和栅极，且两个晶体管共用一层多晶硅。耗尽型SONOS非挥发性存储器中存储管的阈值电压(Vt)小于0，选择管的Vt仍大于0，2T耗尽型SONOS非挥发性存储器由于其低功耗得到了很多低功耗应用的青睐。但是2T结构与生俱来的缺点就是其较大的芯片面积损耗。如图1所示，是现有2T耗尽型SONOS非挥发性存储器的存储单元结构图，包括：形成于P型半导体衬底如硅衬底9上的存储管301和选择管302；存储管301的栅极结构包括ONO层和多晶硅栅1，ONO本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SONOS器件，其特征在于，SONOS器件的存储区的存储单元包括一个存储管和一个选择管；所述选择管的第一栅极结构包括：形成于第二导电类型半导体衬底表面的第一浅沟槽，形成于所述第一浅沟槽侧面和底部表面的第一栅介质层，填充于形成有所述第一栅介质层的所述第一浅沟槽中的第一多晶硅栅，在所述第一多晶硅栅表面形成有第一介质层；所述选择管的第一沟道区由位于所述第一浅沟槽的侧面和底部表面且被所述第一多晶硅栅覆盖的所述半导体衬底组成，所述第一沟道区呈增强型沟道结构；在所述第一栅极结构的第一浅沟槽第一侧的所述半导体衬底表面形成有由第一导电类型轻掺杂区组成的第二沟道区，所述第二沟道区呈耗尽型沟道结构；在所述...

【技术特征摘要】
1.一种SONOS器件，其特征在于，SONOS器件的存储区的存储单元包括一个存储管和一个选择管；所述选择管的第一栅极结构包括：形成于第二导电类型半导体衬底表面的第一浅沟槽，形成于所述第一浅沟槽侧面和底部表面的第一栅介质层，填充于形成有所述第一栅介质层的所述第一浅沟槽中的第一多晶硅栅，在所述第一多晶硅栅表面形成有第一介质层；所述选择管的第一沟道区由位于所述第一浅沟槽的侧面和底部表面且被所述第一多晶硅栅覆盖的所述半导体衬底组成，所述第一沟道区呈增强型沟道结构；在所述第一栅极结构的第一浅沟槽第一侧的所述半导体衬底表面形成有由第一导电类型轻掺杂区组成的第二沟道区，所述第二沟道区呈耗尽型沟道结构；在所述第二沟道区的顶部形成有所述存储管的第二栅极结构，所述第二栅极结构包括依次形成于所述第二沟道区表面的ONO层和第二多晶硅栅，所述ONO层为由依次形成于所述第二沟道区表面的第二氧化层、第三氮化层和第四氧化层组成的三层结构；在所述第一多晶硅栅的第二侧的所述半导体衬底表面形成有第一导电类型重掺杂的第一源漏注入区；在所述第二多晶硅栅的第一侧的所述半导体衬底表面形成有第一导电类型重掺杂的第二源漏注入区；所述第一源漏注入区和所述第一多晶硅栅的第二侧自对准；所述第二源漏注入区和所述第二多晶硅栅的第一侧自对准；所述第一源漏注入区和所述第二源漏注入区通过所述第一沟道区和所述第二沟道区相连接并使所述存储单元呈1.5T型结构；所述第一多晶硅栅和所述第二多晶硅栅之间形成在纵向和横向上无交叠的隔离结构，用以降低所述第一多晶硅栅和所述第二多晶硅栅之间的漏电，降低器件的功耗和提高器件的可靠性。2.如权利要求1所述的SONOS器件，其特征在于：所述SONOS器件的存储区的各所述存储单元排列成阵列结构，阵列结构为：同一列上相邻的所述存储单元的共用同一个第一源漏注入区，同一列上相邻的所述存储单元的共用同一个第二源漏注入区；同一列上的各所述存储单元的第二源漏注入区都连接到相同的位线；同一行上的各所述存储单元的第一源漏注入区都连接到相同的源线；同一行上的各所述存储单元的第一多晶硅栅都连接到相同的选择字线；同一行上的各所述存储单元的第二多晶硅栅都连接到相同的存储字线。3.如权利要求1所述的SONOS器件，其特征在于：所述SONOS器件还包括逻辑区，在所述逻辑区中形成有CMOS逻辑管。4.如权利要求3所述的SONOS器件，其特征在于：所述逻辑区中通过浅沟槽场氧隔离出形成CMOS逻辑管的有源区，所述浅沟槽场氧填充在第二浅沟槽中，所述逻辑区中的第二浅沟槽和所述存储区的所述选择管的第一栅极结构对应的第一浅沟槽工艺结构相同。5.如权利要求3所述的SONOS器件，其特征在于：CMOS逻辑管包括NMOS管和PMOS管，所述CMOS逻辑管的第三栅极结构包括第二栅介质层和第三多晶硅栅，所述第二多晶硅栅和所述第三多晶硅栅采用相同的工艺同时形成。6.如权利要求1所述的SONOS器件，其特征在于：在所述第一源漏注入区中还叠加有第一导电类型轻掺杂漏区，在所述第二源漏注入区中还叠加有第一导电类型轻掺杂漏区。7.如权利要求1所述的SONOS器件，其特征在于：在所述第二多晶硅栅的侧面形成有侧墙。8.如权利要求1至7任一权利要求所述的SONOS器件，其特征在于：所述存储管和所述选择管都为N型器件，第一导电类型为N型，第二导电类型为P型；或者，所述存储管和所述选择管都为P型器件，第一导电类型为P型，第二导电类型为N型。9.一种SONOS器件的制造方法，其特征在于，SONOS器件的存储区的存储单元包括一个存储管和一个选择管，制造步骤包括：步骤一、提供一第二导电类型半导体衬底，在所述半导体衬底表面形成第一浅沟槽；步骤二、在所述第一浅沟槽的侧面和底部表面形成第一栅介质层；步骤三、在所述第一浅沟槽中填充多晶硅形成第一多晶硅栅，在所述第一多晶硅栅的表面形成第一介质层；由所述第一浅沟槽、...

【专利技术属性】
技术研发人员：许昭昭，刘冬华，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31